Искусственный интеллект и виртуальная реальность

Искусственный интеллект и виртуальная реальность

Огромное количество времени в прошлом человек пытался заменить ручной на машинный труд, что и являлось верной дорогой к прогрессу в области выполнения физического труда. С течением времени это ему полностью удалось, и теперь существуют целые заводы и фабрики, на которых механические процедуры создания и сборки полностью роботизированы. Человеку лишь остается контролировать их работу, которую они выполняют на основе заложенных в них программ. В наше время стали подниматься вопросы о возможности создания искусственного интеллекта и виртуальной реальности.

    Виртуальная реальность

    Программа Гордон - Технологии виртуальной реальности

    Используя специальные технические средства, можно локализовано воздействовать на все органы чувств человека, чтобы смоделировать в режиме настоящего времени  определённую виртуальную реальность. Все предметы находящиеся внутри виртуальной реальности наделены теме же характеристиками и свойствами, как и в обычной жизни. Все процессы подчинены законам физики. Такие модели реальности служат в качестве симуляторов, к примеру, в управлении определённых транспортных средств, которые представляют повышенную опасность и неподготовленному человеку попросту не справиться с управлением тем или иным транспортным средством. Но прогресс ведь не стоит на месте. И многие ученые стали задаваться вопросами о создании виртуальной реальности, в которой бы присутствовали все те же предметы или создавались новые, но все процессы подчинялись уже иным законам. Здесь возникали смелые идеи о наделении человека  специальными возможностями:

    1. силовыми качествами;
    2. скоростью и выносливостью;
    3. возможность полета, длительного ныряния под водой без специальных приспособлений.

    Всё это и нашло свою реализацию в компьютерных играх. Затянув многомиллионную аудиторию к экранам мониторов на многие игровые часы. Во многом пользователь поглощен самим игровым процессом, при этом не реализую полностью самой модели виртуального мира.

    Посредством чего же происходит реализация модели виртуальной реальности?

    В общем, реализация создания подобной модели осуществляется за счет специальных технических средств, которые и воздействуют на все имеющиеся органы чувств.

    • Передача изображения. С учетом поворотов головы и широты обзора был создан специальный шлем, со встроенными датчиками (гироскопами), которые реагируют на изменение угла обзора;
    • Посредством органа слуха человек может ориентироваться в окружающей среде. Чтобы локализовать источник и направление звука стали использовать многоканальные акустические системы;
    • Тактильные ощущения. В результате выполнения определенных манипуляций в виртуальном мире происходят материальные изменения, к примеру, человек завязывает шнурки, с помощью рецепторов происходит точное и координированное выполнение этой процедуры. Также на нейронном уровне происходит подтверждение того, что он именно сейчас выполняет это действие;
    • Для более полного моделирования виртуального мира задействуются также определенные устройства. К примеру, использование рулевого колеса и педалей для формирования более полного ощущения процесса вождения автомобиля. Также могут быть задействованы костюмы и перчатки, оснащенные датчиками, которые фиксируют изменение положения тела,  могут передавать тактильные, вибрационные ощущения, изменение температуры;
    • Еще один орган чувств. Это орган обоняния, который позволяет нам различать запахи. Многим предметам свойственны “свои” неповторимые запахи. Поэтому тут необходимо создание целой базы запахов, которые дополнительно характеризуют определенные предметы или явления.

    Чего следует ждать в перспективе при создании модели виртуального мира?

    Все те приборы и механизмы, которые были перечислены ранее, оказывали свое влияние посредством прямого воздействия на органы чувств. Благодаря современным достижениям в области нанотехнологии были высказаны идеи о перспективном внедрении этих разработок в области моделирования виртуального мира, посредством прямого воздействия этих крошечных частиц, по сути, вмещающие в себе суперсовременный компьютер, на клетки головного мозга. То есть можно будет отказаться от привычного использования монитор, акустических систем и так далее. Уже готовая, полностью обработанная информация поступает непосредственно в клетки головного мозга. И человек может оказаться где угодно и с кем угодно в виртуальном мире. При этом оставаясь лежа на своей кровати.

    Попытки создания виртуального мира

    Программа Гордон - Виртуальные модели мира

    Как известно человеческая жизнь возможна только в обществе. На это и сделали упор американские создатели проекта под названием Second life. Они добавили частицы социальных сетей в виртуальный мир. Проект был запущен еще в 2003 году. По сути, он представляет собой не обычную игру, а лишь моделируемое трехмерное пространство. Здесь необходимо создать свою учетную запись, при этом можно самому смоделировать того или иного образа, который будет представлять вас в виртуальном мире. “ И что же там можно делать?“- спросите вы. Ваша виртуальная жизнь может быть наполнена абсолютно всем. Путешествие по загадочным местам нашего мира, создание предметов искусства, проведение строительных работ, хождение по магазинам. Там имеется даже виртуальная валюта, которую можно приобрести за реальные деньги.

    Искусственный интеллект. Первые шаги

    Помимо роботизации механических процессов многие ученые задавались вопросами о наделении механизмов мыслительными процессами, чтобы в полной мере сократить человеческое время на выполнение обычных процедур, будь то уборка помещений или стрижка газона. Тем самым освободив это время для человека на выполнение и реализацию творческого потенциала. Также необходимо при этом наделить искусственный разум способностью к обучению, чтобы в процессе выполнения порученных задач, не возникали дополнительные вопросы и не повторялись ошибки. К сожалению, в процесс создания искусственного разума ученые столкнулись с массой проблем. Решение, которых требовало более детального изучения человеческого мозга и мыслительных процессов на основе достижений научного прогресса. Ведь требуется, по сути, воссоздание с помощью аппаратного обеспечения и написания программ тех же тех же процессов, которые имеют место и у человека. Также необходимо было создание информационной базы знаний, дополнить различными решениями оптимальное исполнение порученных работ, и создать саму основу для искусственного интеллекта.

    Основные подходы, способствующие восприятию задач искусственного разума

    Искусственный интеллект - современное состояние

    Среди множества подходов можно выделить основные варианты:

    1. нисходящий или семиотический;
    2. восходящий или биологический;
    3. интуитивный или тест Тьюринга;
    4. логический;
    5. символьный;
    6. агентно-ориентированный;
    7. гибридный.

    Первый вариант выражается в создании баз знаний, систем экспертных и логического вывода, которые смогут имитировать психические процессы высокого уровня: мышление, речь, рассуждение, творчество, эмоции.

    Второй основан на изучении эволюционных вычислений и  нейронных сетей, формирующих на основании биологических  элементов интеллектуальное поведение. Его задача – разработка био- или нейрокомпьютера.

    Искусственный интеллект должен проявлять поведение, в целом не отличающееся от обычного поведения человека. Как говорил сам Тьюринг, с помощью его процедуры «станет возможным определение момента, когда машина поравняется в плане осмысленности с людьми». Вот именно тот эпизод времени должен был стать знаменательным в истории.

    Четвёртый вариант основан на использовании логических моделей баз знаний с применением языка предикатов с целью создания экспертных систем. Выбранной моделью для решения задач стал язык Пролог. На нём записывались необходимые базы знаний, представляющие собой наборы правил и фактов логического вывода. Такие базы содержали конкретные сведения и обобщенные данные, получаемые путём применения специальных логических процедур. Данный подход – это маленькая ступенька к успеху. Ведь с его помощью реализуется обучение высокого уровня не только школьников и студентов, но и осуществляется начальная подготовка разработчиков и пользователей интеллектуальных систем.

    Искусственный интелект. Мифы и реальность

    Символьный подход относится к первооткрывателям, ведь именно он возник с появлением первых цифровых машин. Данный вариант можно назвать инженерным, ведь исследователь сам выбирает методы решения и при этом руководствуется способностью быстро давать эффективные решения каких-либо максимально близких ему задач. Это приводит к большой затрате ресурсов на непрофильные задачи и исчезновению сути мыслительных процессов. Поэтому метод имеет больше историческое значение, так как обычным языком символьных вычислений просто невозможна реализация интеллекта. Разнообразие задач, решаемых мозгом человека, невероятная гибкость и изощрённость ума – нереальные возможности для таких неинтеллектуальных вычислений.

    Очень интересен агентно-ориентированный подход. Он является самым новым, ведь разработан был лишь в 1992 году. Суть его можно представить следующим образом: «Создаётся рациональный агент – интеллектуальная машина. В неё встроены датчики, с помощью которых машина сможет воспринимать окружающий мир. Заложенные исполнительные механизмы позволят воздействовать на объекты внешней среды». Необычно то, что  интеллект в понимании данного подхода – вычислительная составляющая возможности добиваться поставленных перед машиной целей. Такое направление в науке позволяет верить в то, что цель скоро станет реальностью, а возможности машин будут расширяться, постигая всё новые и новые грани.

    На сегодняшний день большинство ученых отдают предпочтение гибридному подходу. Ведь сумма множества концепций в  отдельности обладает гораздо меньшими возможностями по сравнению с гибридными информационными системами. Объединение символьных и нейронных моделей увеличивает спектр вычислительных и когнитивных возможностей.

    Моделирование искусственного разума

    Основные направления:

    1. На основе биологической модели, то есть человеческого интеллекта. Изучение структур головного мозга, в большой части неокортекса, который ответственен за процессы обучения и адаптации и механизмов работы. Проведение экспериментов, анализ психофизиологических данных, выдвижении новых гипотез о мыслительных процессах. Все это в совокупности составляет биологическую модель;
    2. Моделирование искусственного разума на основе вычислительной техники. Уже сейчас существует много аппаратного обеспечения, которое существенно облегчает жизнь человеку. Поэтому в перспективе с улучшением и разработкой компьютерных технологий, стоит возможное будущее для создания моделей искусственного интеллекта;
    3. Третья же модель ставит вопрос о возможности совмещения человеческого разума и программного обеспечения. Тем самым создавая плацдарм для создания и определения точной роли искусственного разума.

    Области применения искусственного разума

    Можно выделить ряд сфер, в которых могут быть использованы возможности искусственного интеллекта:

    • Идентификация зрительных образов, звуковых сигналов и распознавание текста (медицинская диагностика, поиск преступников);
    • Использование для систем автоматического перевода;
    • В качестве экспертных систем. Загрузив максимальные знания по многим дисциплинам, можно добиться более глубоких ответов при решении вопросов в некоторых областях;
    • Отдельно стоит робототехника. Здесь планируется перенос машин из вычислительной техники в мир людей. Сами роботы будут наделены помимо физической силы и различных датчиков, которые будут представлять информацию об окружающей обстановке наиболее полно и точно, искусственным интеллектом. Тем самым смогут выполнять многие непосильные для человека задачи не только в обычных, но и в экстремальных условиях среды.

    Программа Гордон - Моделирование происхождения интеллекта